故事的主人公一边是中学生哲雪和米娜娅，一边是以博士号为首的希望号、阳光号等铁胆火车侠。这些火车侠平时每天都各自飞驰在日本各地的高速铁路线上，运送着来来往往的旅客。可是，一个以快速魔头号为首的黑暗军团却处处专门与他们作对。这些坏蛋想尽了各种方法，比如搬错铁路的道叉、发明吸收火车侠能量的装置，以破坏火车侠为手段，达到突出自己的目的。机智勇敢的火车侠们凭借自己拿手绝技，与黑暗军团巧妙周旋，机智作战，并在中学生哲雪和米娜娅的帮助下，每一次都能战胜黑暗军团，赢得胜利。